Les protéines jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des organismes vivants et sont au cœur de nombreux mécanismes biologiques. La synthèse totale chimique des protéines permet un contrôle précis de leur composition et constitue donc un outil puissant d’investigation des processus biologiques impliquant ces molécules. La synthèse peptidique en phase solide (SPPS) décrite par B. Merrifield en 1963 a révolutionné le domaine. Quelques années plus tard, les méthodes de ligations chimiques et le développement de stratégies d’assemblage de segments peptidiques ont permis la synthèse de nombreuses protéines par voie chimique. Cependant, la difficulté des chimistes à produire de grandes protéines traduit l’absence de méthodes robustes pour la synthèse en routine de tels macromolécules.De nouvelles méthodologies de synthèse totale basées sur la Native Chemical Ligation et les ligations SEA et SeEA ont été développées dans le cadre de cette thèse. En particulier, l’utilisation de sélénoesters latents ou formés in situ a été étudiée pour faciliter l’accès à des protéines de grande taille.La première partie de cette thèse porte sur le potentiel du groupement bis(2-sélényléthyl)amido SeEA, à savoir l’analogue sélénié du groupement bis(2-sulfanyléthyl)amido SEA, pour accélérer la formation de liaisons peptidiques par formation d’intermédiaires sélénoesters. Cette méthode a permis la synthèse de la protéine NK1 (variant naturel du facteur de croissance des hépatocytes HGF) constituée de 180 acides aminés.La seconde partie décrit la formation in situ de sélénoesters à partir de segments peptidiques SEA grâce à la conception de nouveaux catalyseurs à base de sélénium. Ces catalyseurs ont été utilisés pour accélérer deux réactions essentielles dans les procédés de synthèse totale développés dans cette thèse, à savoir la ligation SEA ainsi que la synthèse de peptides thioesters à partir de peptides SEA. L’efficacité de l’un de ces catalyseurs a été illustrée par la synthèse totale de la granulysine.La dernière partie de cette thèse décrit une stratégie d’assemblage séquentielle de segments peptidiques en phase solide, qui constitue une alternative aux méthodes d’assemblage en phase liquide. Ce procédé a été automatisé et présente un grand potentiel pour la synthèse automatisée de protéines par voie chimique.

L’obésité, problème majeur de santé publique, est en augmentation constante. Elle est responsable d’une altération de la sécrétion des adipokines, telles que l’apeline. L’apeline est impliquée dans diverses fonctions de l’organisme et notamment dans la régulation du métabolisme énergétique. Au cours de la grossesse, ce système semble avoir un rôle crucial dans le développement foeto-placentaire. Le système apelinergique chez la femme enceinte obèse n’a encore jamais été étudié. L’objectif de cette thèse était de vérifier si le système apelinergique est modifié en cas d’obésité chez la femme enceinte, tout d’abord par une approche expérimentale sur un modèle de souris obèse et insulino-résistante, puis par une approche translationnelle vers l’humain (étude OB-APE). Matériel et méthode : Modèle murin : 40 souris femelles ont été réparties en 2 groupes : Témoin (T, n=20) et High Fat (HF, n=20). Après 3 mois de régime, les souris étaient mises en reproduction. Des prélèvements étaient réalisés à E6.5, E12.5 et E18.5. Lors du sacrifice à E18.5, la glycémie à jeun, l’insulinémie, l’apelinémie maternelle et foetale étaient dosées, les souriceaux et les placentas étaient pesés. La moitié de chaque placenta était mis dans du RNA later et l’autre moitié était mis dans de l’azote liquide. Les prélèvements étaient conservés à -80°C. Etude chez l’humain (étude OB-APE) : Etude prospective et comparative menée au sein de la maternité Jeanne de Flandre (Lille, France) entre mai 2016 et juillet 2017. Les patientes inclues étaient réparties en 3 groupes: N (normal, n= 30), O (obèses, n = 30) et ODG (obèse avec diabète gestationnel, n = 30). Trois prélèvements plasmatiques maternels d’apeline étaient réalisés : entre 35 et 40 SA), à l’accouchement et au 2ème jour du post-partum, ainsi qu’un prélèvement néonatal au cordon ombilical. Des fragments placentaires étaient prélevés à l’accouchement et du colostrum était récupéré à J2 en post-partum. Les dosages de l’apeline dans le plasma et dans le colostrum étaient réalisés par ELISA. L’expression placentaire de l’apeline et d’APJ était étudiée par RT-PCR quantitative. La sécrétion placentaire était étudiée dans un milieu nutritif standard (DMEM) ainsi qu’en présence d’insuline (50nM) ou d’angiotensine II (AT2, 1nM). Résultats:Modèle murin : Après 3 mois de régime, les souris HF étaient obèses et intolérantes aux hydrates de carbone. Il n’y avait pas de différence d’apelinémie à jeun entre les souris T et HF hors gestation. Les placentas des souriceaux HF avaient un poids supérieur à ceux des portées T (P=0.006). Il y avait au cours de la gestation une diminution de l’apelinémie dans les 2 groupes en fin de gestation, de façon plus importante dans le groupe HF que dans le groupe Témoin (P =0.01). Chez les souris obèses, il y avait une augmentation de l’insulinorésistance en fin de gestation par rapport au groupe T (P<0.05). L’expression placentaire de l’apeline et d’APJ était augmentée dans les placentas de souris obèses. Etude chez l’humain (étude OB-APE) : L’apelinémie maternelle était diminuée dans les groupes O et ODG en comparaison avec le groupe N aux 3 temps de l’étude. L’apelinémie néonatale était également diminuée dans ces mêmes groupes. Les concentrations en apeline dans le colostrum étaient à l’inverse plus élevées dans les groupes O et ODG que dans le groupe N (P = 0,007 et P = 0,05 respectivement). Ex-vivo, la sécrétion placentaire était diminuée dans les groupes O et ODG en comparaison avec le groupe N. L’ajout d’insuline dans le milieu entrainait une augmentation de la sécrétion d’apeline, alors que l’ajout d’AT2 aboutissait à une diminution de cette sécrétion. L’expression placentaire de l’ARNm d’APJ était plus importante dans les placentas de femmes obèses que chez patientes d’IMC normal (N) [...]

La septicémie est un syndrome complexe au cours duquel une infection systémique conduit à une inflammation exacerbée et une immunosuppression pouvant mener au développement d’infections secondaires. La progression de ce syndrome est corrélée avec une diminution marquée du nombre de cellules immunitaires protectrices, notamment les cellules dendritiques (DC). Des études sur des modèles précliniques murins ont montré que restaurer les effectifs ou la fonction des DC permettait de diminuer l’immunosuppression et la susceptibilité aux infections. Les DC conventionnelles (cDC) et les monocytes font partie du système des phagocytes mononucléés, cruciaux à l’homéostasie et en conditions pathologiques. Les cDC ont un rôle de présentation des antigènes et d’orchestration globale du système immunitaire. Les monocytes et leurs dérivés ont un rôle d’assainissement des tissus et de régulation locale de l’immunité. Les monocytes peuvent également développer des fonctions homologues à celles des cDC dans certaines conditions. Cependant, de récentes études ont montré que les DC pouvaient avoir des rôles différents voire antagonistes selon leur ontogénie.Ces cellules proviennent chez l’adulte d’un précurseur hématopoïétique bipotent restreint à ces deux lignées, le MDP (Monocyte and DC progenitor). Il est connu qu’une infection systémique induit la génération massive de cellules myéloïdes au détriment des lymphocytes. Ce mécanisme est parfois appelé myélopoïèse d’urgence. Historiquement, la distinction des cDC des cellules dérivées de monocytes a été compliquée par le phénotype très proche de ces différentes populations. C’est pourquoi beaucoup d’études analysant l’impact des septicémies sur les DC n’ont pas évalué en détail les sous populations impliquées. De récentes avancées ont été réalisées concernant l’identification cDC et des cellules dérivées de monocytes ainsi que de leurs précurseurs hématopoïétiques. Nous avons alors cherché à évaluer si le processus de myélopoïèse d’urgence favorisait certaines populations de phagocytes mononucléés, dans un modèle murin d’endotoxémie.Au cours de cette étude, nous avons montré que la présence systémique de lipopolysaccharides (LPS) induit la génération de cellules présentatrices d’antigènes d’origine monocytaire (Mo-APC) dans la rate. Ce phénomène est corrélé avec une diminution du nombre des cDC splénique. Contrairement à la diminution des cDC, la génération des Mo-APC est dépendante de la signalisation des IFN de type I. De plus, nous avons observé que le LPS permet l’induction d’une monopoïèse active dans la moelle osseuse, dépendamment des IFN de type I.En parallèle, nous avons souhaité étudier une voie de détection du LPS intracellulaires récemment mise en évidence et potentiellement impliquée dans la diminution du nombre des cDC suite à l’injection de LPS. Cette voie de détection impliquée dans la létalité de l’endotoxémie active l’inflammasome non canonique induisant la mort cellulaire de type pyroptose et la production de cytokines pro-inflammatoires. Nous avons observé que cette voie de signalisation ne semblait pas impliquée dans la diminution de l’effectif des cDC spléniques suite à l’injection de LPS. Cependant, un criblage à haut débit a révélé des régulateurs potentiels de l’inflammasome non canonique, et en particulier au niveau de la production des cytokines pro-inflammatoires.Dans leur ensemble, ces travaux de thèse contribuent à l’amélioration des connaissances concernant la plasticité des précurseurs hématopoïétiques du système des phagocytes mononucléés en condition pathologique. A l’avenir, ces connaissances pourraient permettre le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à limiter l’immunosuppression des patients via la manipulation de la myélopoïèse et des phagocytes mononucléés.

La surveillance du bien-être fœtal pendant le travail repose essentiellement sur l’enregistrement du rythme cardiaque fœtal (RCF). Celui-ci, même continu pendant le travail, ne permet pas d’évaluer parfaitement l’oxygénation du fœtus ni le risque d’asphyxie néonatale. En effet, cet outil est imparfait et son évaluation subjective avec une importante variabilité d’interprétation inter et intra opérateur. Des examens dits de seconde ligne sont utilisés en pratique courante pour caractériser l’état fœtal : le prélèvement de sang fœtal au scalp pour l’étude de l’équilibre acido-basique du fœtus (pH ou lactates) ou la pose d’électrode au scalp pour étudier l’ECG fœtal (analyse du segment ST). Ces techniques sont néanmoins invasives et sont soumises à des contraintes techniques. Il y a donc un intérêt à développer des moyens d’évaluation du bien être fœtal à la fois objectifs et non invasifs afin de diminuer la survenue d’une asphyxie périnatale. En effet, celle-ci touche 3 à 8 nouveaux nés pour 1000 naissances. La mortalité en période post-natale est de 25 à 50% des cas et ceux qui survivent développeront des troubles sévères (épilepsie, retard neuro-cognitif et comportemental, paralysie cérébrale…). Au cours de l’accouchement, l’asphyxie périnatale se caractérise par une diminution du pH artériel ombilical. Cette mesure du pH sanguin est donc la mesure de référence pour déterminer la sévérité de l’asphyxie.Une des voies étudiées pour améliorer le dépistage des fœtus à risque d’acidose est l’analyse des modifications du système nerveux autonome (SNA) par analyse de la variabilité du rythme cardiaque fœtal. En effet, la fréquence cardiaque fœtale est en permanence sous l’influence du système nerveux autonome et sa variabilité (VFC) est un reflet de la balance sympathique / parasympathique. Le CHU de Lille a développé une nouvelle méthode d’analyse continue de la VFC ayant montré son efficacité chez l’adulte et chez le nouveau né pour l’évaluation du SNA. L’objectif de ce travail de Thèse est d’adapter cette technologie à l’analyse du SNA fœtal pour obtenir un nouvel indice appelé Fetal Stress Index (FSI) et d’évaluer sa pertinence en situation d’acidose.Cette preuve de concept a été effectuée de manière expérimentale chez le fœtus de brebis. Elle s’est réalisée en 2 temps. Nous avons tout d’abord évalué la performance du FSI par rapport aux méthodes classiques d’analyse de la VFC en termes d’aptitude à détecter les variations du SNA. Après injection d’Atropine, parasympatholytique, ou de Propranolol, sympatholytique, nous avons montré que le FSI était une méthode efficace et spécifique d’évaluation des variations du tonus parasympathique du SNA. Cette étude a également montrée la supériorité du FSI par rapport aux méthodes classiques d’analyse de la VFC en termes de sensibilité et de spécificité. Dans un second temps, nous avons évalué ce nouvel indice comme facteur prédictif de l’état acido basique du fœtus dans 2 modèles expérimentaux d’occlusion cordonale. Dans le premier modèle, l’acidose était obtenue par une occlusion continue du cordon avec une réduction de partielle du débit ombilical. Dans le second, nous réalisions des occlusions totales répétées à intervalles réguliers afin de mimer les contractions utérines lors du travail. Dans les 2 études, nous avons observé une hausse du FSI en cas d’acidose avec une corrélation significative entre le FSI et le pH, mais aussi entre le FSI et les lactates dans le second modèle.En conclusion, le FSI constitue un bon reflet de l’activité parasympathique fœtale. Cet indice permet d’étudier les variations du SNA fœtal avec une meilleure sensibilité et une meilleure spécificité que les méthodes usuelles d’analyse de la VFC et semble bien corrélé à l’état acido basique fœtal. Il s’agit donc d’un indice prometteur qu’il sera intéressant d’incorporer dans une analyse multi paramétrique du rythme cardiaque fœtal.

L’un des obstacles majeurs au développement de nouveaux antipaludiques est notre connaissance limitée de la biologie parasitaire et la rareté des cibles thérapeutiques potentielles identifiées. Les interactions protéines-protéines sont impliquées et essentielles dans divers processus biologiques incluant les modifications post-traductionnelles. Les interactions substrats-kinases ou phosphatases sont considérées comme une liaison transitoire et jouent un rôle central et essentiel dans le cycle cellulaire de Plasmodium. La Ser/Thr Protéine Phosphatase de Type 1 (PP1), l’une des phosphatases majeurs des eucaryotes, est essentielle à la survie du parasite Plasmodium falciparum, responsable du paludisme. Elle est régulée par diverses sous-unités régulatrices dont plus de 200 ont été identifiées chez l’Homme, mais seulement 4 chez Plasmodium.Afin d’explorer le réseau de régulation de la P. falciparum PP1 (PfPP1), nous avons utilisé trois approches complémentaires pour caractériser l’interactome de la PfPP1. La purification par co-affinité suivie d'une analyse par spectrométrie de masse a identifié 6 protéines interagissant avec la PfPP1 dont 3 contenaient le motif consensus d’interaction RVxF, 2 autres le motif Fxx[RK]x[RK], également connu pour interagir avec la phosphatase et une protéine avec les deux motifs de liaison. Le criblage par double hybride chez la levure a identifié 134 protéines dont 30 présentent le motif RVxF et 20 ont le motif de liaison Fxx[RK]x[RK]. Le criblage in silico du génome de P. falciparum en utilisant une séquence consensus du motif RVxF a révélé 55 partenaires potentiels de la PfPP1. Afin de confirmer l’interaction de certaines protéines, 35 partenaires candidats ont été validés par un test d’interaction de type ELISA. Les résultats ont permis de détecter aussi bien des partenaires conservés de la PP1 qu'un nombre élevé d'interacteurs spécifiques à la PP1 du parasite et montrent une grande diversité dans les fonctions biologiques impliquant la PP1 chez Plasmodium. Parmi ces candidats, un partenaire appelé Gametocyte EXported Protein 15 (GEXP15) a été confirmé comme un réel partenaire de la PfPP1 par différentes approches. De plus, GEXP15 est surexprimé chez les gamétocytes, stade responsable de la transmission du parasite chez le moustique. Ces résultats ainsi que des études fonctionnelles seront présentés.

Le genre Eryngium L. (Apiaceae, Saniculoideae) comprend plus de 250 espèces utilisées en médecine traditionnelle à travers le monde. En Tunisie il existe seulement huit espèces : E. barrelieri Boiss., E. campestre L., E. dichotomum Desf., E. glomeratum Lamk., E. ilicifolium Lamk., E. maritimum L., E. tricuspidatum L. et E. triquetrum Vahl. ; ces espèces sont en majorité peu étudiées du point de vue phytochimique. La présente étude a été effectuée sur la totalité des Eryngium qui poussent en Tunisie dans le but d’évaluer leurs activités biologiques, essentiellement antimicrobienne contre des microorganismes multirésistants et producteurs de béta-lactamases à spectres étendus (BLSE), mais aussi phototoxique et cytotoxique ainsi que la variabilité chimique par analyse par GC-FID et GC-MS des extraits les plus actifs.Toutes les espèces étudiées étaient dotées d’un pouvoir antimicrobien (1,25 à 0,07 mg/mL) et cytotoxique (24,4 à 0,32 µg/mL) considérable. Le criblage de l’activité phototoxique a permis de mettre en évidence la richesse de ces plantes en composés photoréactifs antimicrobiens potentiellement intéressants pour leur efficacité d’action et l’élargissement du spectre d’activité antimicrobienne.L’analyse des extraits actifs apolaires a permis d’étudier la variabilité chimique entre les différentes espèces et la mise en évidence de la présence majoritaire de composés antimicrobiens notamment des sesquiterpènes oxygénés tels que le spathulénol, le lédol, l’α-bisabolol et le cubénol, et des sesquiterpènes hydrocarbonés comme le β-bisabolène et le copaène ; et cytotoxiques tel que le falcarinol.Une étude phytochimique approfondie a été réalisée sur les racines d’E. triquetrum afin d’extraire, isoler par des essais bio-guidés et identifier les composés actifs. Le fractionnement a été optimisé par des chromatographies sur colonnes, CPC et CLHP. Parmi les composés identifiés deux polyacétylènes, le panaxydiol et le falcarinol, ont montré un fort pouvoir antimicrobien et une spécificité d’action notamment contre les souches de Pseudomonas aeruginosa BLSE et multirésistantes, avec des CMI allant jusqu’à 0,25 ng/mL et une activité en majorité bactéricide.

Garantir la qualité des produits sanguins est crucial. Les lysats plaquettaires (LP) riches en facteurs de croissance (FC) s’imposent comme le complément idéal pour l’expansion ex vivo des cellules souches, et comme produit thérapeutique pour la régénération cellulaire. L’intérêt est croissant pour les microparticules (MPs) extracellulaires, mais l’expression de phosphatidylsérine à leur surface peut induire des effets thrombotiques et inflammatoires. L’autre risque transfusionnel, la transmission de virus, dont le virus de l’hépatite C (VHC), est maîtrisable par traitements de réduction virale par solvant/détergent (S/D), chauffage, ou nanofiltration. Nous avons étudié des technologies de sécurisation des produits sanguins: (a) élimination des MPs par nanofiltration sur filtres de 75 nm et (b) traitements S/D, chauffage à 56°C ou nanofiltration pour inactiver ou éliminer le VHC. Les informations ont été utilisées pour développer des LP utiles en médecine régénérative. L’un d’eux destiné à la neurorégénération, a été préparé en émettant l’hypothèse qu’un lysat de culot plaquettaire (LCP) enrichi en facteurs neurotrophiques et dépourvu de protéines plasmatiques se montrerait efficace contre les maladies neurodégénératives. Nos résultats montrent que la nanofiltration sur des filtres de 75 nm préserve la composition en protéines plasmatiques, et le pouvoir hémostatique. La nanofiltration retire les MPs et évite, in vitro, la génération de thrombine. Par ailleurs le traitement S/D à 31°C pour 30 minutes élimine le pouvoir infectieux du VHC. Pris globalement les traitements de nanofiltration et S/D apparaissent donc comme des méthodes de choix pour l’amélioration de la sécurité du plasma vis à vis de risques thrombogènes et infectieux. Nous avons ensuite préparé un LCP appauvri en protéines plasmatiques (dont le fibrinogène) et enrichi en un mélange pléiotrope physiologique de FC destiné à l’administration cérébrale. Les analyses par ELISA et par protéomique ont montré qu’un chauffage de 56°C pour 30 min réduisait le contenu en protéines et modifiait favorablement la composition relative en facteurs neurotrophiques. Par ailleurs le chauffage améliore l’action neuroprotectrice et, associé aux traitements S/D et de nanofiltration, contribue à l’inactivation du VHC. Ce LCP exerce une neuroprotection élevée dans des modèles de la maladie de Parkinson (MP) tout à la fois (a) in vitro (cellules LUHMES différentiées en neurones dopaminergiques et exposées au MPP+) et (b) in vivo (souris intoxiquées par MPTP). L’expression de la tyrosine hydroxylase (TH) dans la Substantia nigra pars compacta montre que l’administration intracérébroventriculaire (ICV) ou intranasale (i.n.) apparait comme une option thérapeutique possible des maladies neuro-dégénératives. Les études cellulaires In vitro sur LUHMES et NSC34 ont montré que l’inhibition spécifique des voies signalétiques relayées par AkT et ERK altère l’activité neuroprotectrice du LC. Des événements neuro-inflammatoires pouvant aggraver l’évolution des maladies neurodégénératives, nous avons vérifié que le LCP n’induit pas de marqueurs inflammatoires (COX-2, iNOS) chez des cellules microgliales BV2, et pouvait même diminuer celle de COX-2 après exposition à des lipopolysaccharides. De plus, nous avons identifié que le LCP contenait 1.7 x 1012 MP/mL d’une taille moyenne de 160 nm. Isolées, ces MPs pourraient exercer un rôle neuroprotecteur des cellules LUHMES exposées à des agents neurotoxiques. En conclusion, nos résultats montrent la faisabilité technique à préparer des lysats plaquettaires viro-inactivés pour des usages dans le domaine de la médecine régénérative, y compris comme agent neuroprotecteur du système nerveux central.

Les tumeurs cérébrales sont une cause majeure de décès et d'invalidité dans le monde, ce qui représente 14,1 millions de nouveaux cas de cancer et 8,2 millions de décès en 2012. La radiothérapie et la radiochirurgie sont parmi l'arsenal de techniques disponibles pour les traiter. Ces deux techniques s’appuient sur une irradiation importante nécessitant une définition précise de la tumeur et des tissus sains environnants. Dans la pratique, cette délinéation est principalement réalisée manuellement par des experts avec éventuellement un faible support informatique d’aide à la segmentation. Il en découle que le processus est fastidieux et particulièrement chronophage avec une variabilité inter ou intra observateur significative. Une part importante du temps médical s’avère donc nécessaire à la segmentation de ces images médicales. L’automatisation du processus doit permettre d’obtenir des ensembles de contours plus rapidement, reproductibles et acceptés par la majorité des oncologues en vue d'améliorer la qualité du traitement. En outre, toute méthode permettant de réduire la part médicale nécessaire à la délinéation contribue à optimiser la prise en charge globale par une utilisation plus rationnelle et efficace des compétences de l'oncologue.De nos jours, les techniques de segmentation automatique sont rarement utilisées en routine clinique. Le cas échéant, elles s’appuient sur des étapes préalables de recalages d’images. Ces techniques sont basées sur l’exploitation d’informations anatomiques annotées en amont par des experts sur un « patient type ». Ces données annotées sont communément appelées « Atlas » et sont déformées afin de se conformer à la morphologie du patient en vue de l’extraction des contours par appariement des zones d’intérêt. La qualité des contours obtenus dépend directement de la qualité de l’algorithme de recalage. Néanmoins, ces techniques de recalage intègrent des modèles de régularisation du champ de déformations dont les paramètres restent complexes à régler et la qualité difficile à évaluer. L’intégration d’outils d’assistance à la délinéation reste donc aujourd’hui un enjeu important pour l’amélioration de la pratique clinique.L'objectif principal de cette thèse est de fournir aux spécialistes médicaux (radiothérapeute, neurochirurgien, radiologue) des outils automatiques pour segmenter les organes à risque des patients bénéficiant d’une prise en charge de tumeurs cérébrales par radiochirurgie ou radiothérapie.Pour réaliser cet objectif, les principales contributions de cette thèse sont présentées sur deux axes principaux. Tout d'abord, nous considérons l'utilisation de l'un des derniers sujets d'actualité dans l'intelligence artificielle pour résoudre le problème de la segmentation, à savoir le «deep learning ». Cet ensemble de techniques présente des avantages par rapport aux méthodes d'apprentissage statistiques classiques (Machine Learning en anglais). Le deuxième axe est dédié à l'étude des caractéristiques d’images utilisées pour la segmentation (principalement les textures et informations contextuelles des images IRM). Ces caractéristiques, absentes des méthodes classiques d'apprentissage statistique pour la segmentation des organes à risque, conduisent à des améliorations significatives des performances de segmentation. Nous proposons donc l'inclusion de ces fonctionnalités dans un algorithme de réseau de neurone profond (deep learning en anglais) pour segmenter les organes à risque du cerveau.Nous démontrons dans ce travail la possibilité d'utiliser un tel système de classification basée sur techniques de « deep learning » pour ce problème particulier. Finalement, la méthodologie développée conduit à des performances accrues tant sur le plan de la précision que de l’efficacité.

Les antipsychotiques sont des agents psychoactifs utilisés pour traiter les symptômes de la schizophrénie. Si la mise sur le marché de la seconde génération de molécule a permis de diminuer l’apparition des troubles extrapyramidaux, elle reste néanmoins associée à des effets secondaires caractérisés principalement par une prise de poids assortie d’une dyslipidémie et d'un développement du diabète de type 2. Ces effets indésirables entraînent chez les patients une dégradation de leurs conditions de vie et constituent l'une des principales causes d'abandon de ce traitement, les exposant à un risque accru de rechute. L’objectif de ce travail était double : (i) caractériser les troubles métaboliques induits par un traitement à long terme à la rispéridone en utilisant des techniques non-invasives de résonance magnétique ; (ii) prévenir ces troubles par un régime alimentaire supplémenté en curcuminoïdes. Notre modèle a permis de montrer qu'un traitement hebdomadaire de 24 semaines entraînait des perturbations apparentées au syndrome métabolique. L’imagerie par résonance magnétique était suffisamment sensible pour caractériser ces conséquences métaboliques iatrogènes et permettait de définir des biomarqueurs prédictifs de sévérité comme le ratio hydro-lipidique, le degré d’insaturation des acides gras et le remodelage de la répartition des tissus adipeux. Sur le plan pharmacologique, la supplémentation en curcuminoïdes permettait de prévenir l’hépatomégalie et l’intolérance au glucose induite par la rispéridone. Ces bénéfices étaient associés à une modulation de l’expression de gènes hépatiques impliqués dans la lipogenèse (FAS, ACC1), dans la lipolyse (ACO) ou bien dans l’inflammation (NFκB). Le cadre expérimental défini dans ce travail met en avant la possibilité de transférer cette approche prédictive par résonance magnétique en clinique humaine.

Le carcinome rénal représente 5% des tumeurs de l’adulte et se développe au niveau des tubules rénaux. Le sous-type histologique majeur des cancers du rein est le carcinome rénal à cellules claires (cRCC). 90% des cRCC présentent une inactivation biallélique du gène suppresseur de tumeur de Von Hippel Lindau (VHL) induisant une activation constitutive de la voie de l’hypoxie via le facteur de transcription HIF1-α (Hypoxia Inducible Factor) qui contribue à la physiologie des tumeurs. Les cRCC sont des tumeurs à la fois radio- et chimiorésistantes, rendant la prise en charge thérapeutique des patients très difficile.Nos recherches consistaient en l’étude des rôles de la mucine membranaire MUC1, dont la queue cytoplasmique (MUC1 CT) peut interagir avec différentes voies de signalisation et agir en tant que co-activateur transcriptionnel de nombreux gènes impliqués dans la progression tumorale et la diffusion métastatique. Des travaux antérieurs réalisés au laboratoire montraient que la surexpression de MUC1 observée dans les cRCC était associée au statut métastatique des patients et marquait un mauvais pronostic. Cette surexpression de MUC1 est également impliquée dans la voie de l’hypoxie, voie majeure de la carcinogenèse rénale. Le premier objectif de l’étude était donc de déterminer les effets de la surexpression de MUC1 sur les propriétés des cellules de cRCC. Nous montrons ainsi que le domaine extracellulaire de MUC1 ainsi que sa partie cytoplasmique sont impliqués dans l’augmentation des capacités migratoires et de la viabilité des cellules cancéreuses rénales et qu’elle leur confère une résistance à l’anoïkis, programme de mort cellulaire déclenché lorsque la cellule perd ses contacts avec les cellules voisines ou avec la matrice extra-cellulaire et diminuent les propriétés d’agrégation des cellules tumorales. Nous montrons également que MUC1 est impliquée dans la chimiorésistance des cRCC en induisant l’expression de genes de chimiorésistance comme ABCG2 et GSTO2. Nous montrons par ailleurs que les propriétés invasives des cellules de cRCC sont exclusivement liées à MUC1 CT. Le deuxième objectif de l’étude était d’identifier les mécanismes moléculaires à l’origine du clivage de MUC1 CT. En utilisant différentes stratégies (siARN, inhibiteurs pharmacologiques et peptides), nous montrons pour la première fois que deux sheddases, ADAM10 et ADAM17 et la gamma secrétase sont nécessaires au clivage de MUC1 C, permettant ainsi sa délocalisation nucléaire et l’augmentation des propriétés invasives des cellules de cRCC. Enfin, nous montrons que la surexpression de MUC1 augmente l’expression protéique d’ADAM10/17, suggérant une boucle de régulation positive existant en conditions pathologiques.En conclusion, notre étude souligne le rôle de MUC1 dans la progression tumorale rénale et montre que la localisation nucléaire de MUC1-C est à l’origine de l’acquisition d’un phénotype invasif et chimiorésistant via l’action des sheddases ADAM10/17 et de la gamma secrétase. MUC1 apparait alors comme une cible thérapeutique potentielle intéressante dans la prise en charge des cRCC.